无功补偿柜安装和使用规范

无功补偿安装和使用规范一、安装无功补偿的必要性1、政策要求全国供电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压的变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。

改善企业用电的功率因数（即进行无功功率补偿），消除企业力率电费是企业节约电能的重要环节，应给予足够重视。

2、企业需求许多企业对无功补偿的节能意义认识不足，不知道为什么要装，仅仅是因为供电部门力调罚款，才不得不装。

客观地讲，无功补偿确实对供电部门有诸多好处，但对企业自身也有许多益处：（1）、减少线路及变压器的电能损耗，减少相应电费。

（2）、改善电压质量和电动机运行状况，降低动力设备的使用电流。

（3）、减轻电器、开关和供电线路负荷，减少维修量延长使用寿命，提高电力系统的可靠性。

（4）、降低变压器负荷，释放变压器容量。

（5）、使变频调速系统的节能效果提高。

安装方法(2)开关的安装a）检查开关型号、规格、操作方式等是否符合图纸要求，确认开关是否完好。

b）打开开关前盖，将开关安装孔对准骨架固定孔，用螺栓固定，固定时需保证开关位置垂直端正，固定面应平整，紧固螺栓用力适当，以免损坏塑料底板。

c）为防止分断时喷弧造成短路，应将与自动开关连接的母线在200毫米以内包以绝缘布，同时在喷弧方向一定距离内不得有其它零件（按开关生产厂说明书）。

d）分合开关，按开关生产厂使用说明书检查主触头分合状态是否正常。

e）将前盖按原样固定在开关上，进线端相间有隔弧板的必须按规定装上。

f）板后接线的自动开关必须安装在绝缘面板上。

g）开关上各类调整螺钉，调节栓，如脱扣器调节螺钉等，因出厂时已全部调整好，不得任意自行调整。

h）安装时不得损坏开关触头及其它零件，不得损伤绝缘外壳，有“接地处”应可靠接地。

（2）控制器的选用和安装。

a）按布置图将控制器安装孔眼对准柜体柜架上的固定孔眼，然后用螺栓和弹簧垫片固定。

安装须端正不歪斜，并可靠接地。

b）控制器必须垂直安装，标识面可以清晰观察。

c）控制器的控制线按图纸要求对号安装。

（3）补偿控制器的安装a）按布置图将控制器安装孔眼对准柜体柜架上的固定孔眼，然后用螺栓和弹簧垫片固定，安装须端正不歪斜，并可靠接地。

b）控制器必须垂直安装，进线接口向上，标识面可以清晰观察。

c）控制器的控制线按图纸要求对号安装。

（4）电容器的安装a）当补偿装置的总容量和组数确定后，还需对单台电容器的电容量、外形结构尺寸、安装方式（垂直、水平）、以及内部连接形式和填充料种类（干式、油渍式）等参数进行选择。

b）按布置图将电容器安装孔眼对准柜体骨架上的固定孔眼（一般装在两根方梁之间的空隙位置上），然后用螺栓和弹簧垫片固定。

安装须端正不歪斜，应可靠接地。

电容器必须垂直安装，标识面可以清晰观察。

c）多台电容器安装水平间距不小于40mm，多层安装时层间距必须得保证其绝缘并且不得有有阻碍空气流动的水平隔板。

（5）熔断器的安装：a）安装位置及相互间距应便于更换熔芯；更换熔芯时，应切断电流，更不允许带负荷换熔芯，并应换上相同额定电流的熔芯。

b）有标识熔芯，其标识的方向应装在便于观察侧。

c）安装应保证熔芯和熔断座接触良好，以免因熔芯温度升高发生误动作。

安装熔芯时，必须注意不要使它受机械损伤，以免减少熔芯截面积，产生局部发热而造成误动作。

（6）导线的安装：a）主电路的电线、母排的选用按母线排选择工艺标准进行选用。

b）电容器支路导线的载流量应不小于电容器额定工作电流的1. 5倍。

c）辅助电路导线的截面积应不小于1.0mm2 的铜芯多股绝缘导线。

d）电流测量回路的导线截面积应不小于2.5mm2。

e）按电器的接线端头标志接线f）一般情况下，一个连接端子只连接一根导线，必要时允许连接两根导线，但应采取适当措施。

对于有三个及以上补偿支路的装置，应设置汇流母线或汇流端子，采用由主母线向补偿支路供电的方式连接。

电源导线应连接在进线端，负荷侧的导线应接在出线端。

g）电器的接线螺栓及螺钉应有防锈镀层，连接时，螺钉应拧紧。

母线与电器连接时，连接处不同相母线的最小距离应符合标准要求。

（7）接线端子排安装：按图（根据接线多少和电流大小）选择接线端子，组合好，然后紧固在相应的位置上。

（8）辅助回路下线配置按辅助回路下线配置工艺要求。

（9）电器元件符号标注，辅助回路接线标号按标号头和符号牌加工和固定工艺要求。

（10）电器辅件安装及一、二次布线全部完成后，按图、按检验卡进行检验，合格后．按规定进行机械、电器调整，符合图纸和技术条件后，送做出长试验。

（11）安装中注意事项。

a）各元件处应有与原理图或接线图相符的符号或代号的醒目标注。

b）不同极性裸露带电体之间及它们与金属构件中的电气间隙与爬电距离，由于产品设计要求较严，除原来的标准外，其电气间隙≥10mm与爬电距离均≥14mm。

c）所有开关，电器有接地标志的（或按说明书规定），均需可靠接地。

电流互感器不得开路，应可靠接地。

d）电器元件的布置应整齐、端正，便于安装、接线、维修和更换，应设有与电路图一致的符号或代号；所有的紧固件都应采取防松措施，暂不接线的螺钉也应拧紧。

e）选择电器元器件及辅件时，应注意电容器在1.1倍的额定电压下长期运行，所以通常电器元器件及辅件的选择应满足1.1倍电容器额定电流条件卜连续运行。

f）在安装操作器件（如手柄、开关、按钮等）时，安装高度的其中心线不宜高于装置基准面2m 。

紧急操作器件宜装在距装置安装基准面的0.8～1.6m 范围内。

投切延时投切方式即俗称的"静态"补偿方式。

延时投切的目的在于防止过于频繁的动作使电容器造成损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡，这是很危险的。

延时投切方式用于控制电容器投切的器件可以是投切电容器专用接触器、复合开关或或者同步开关（又名选相开关）。

投切电容器专用接触器有一组辅助接点串联电阻后与主接点并联。

在投入过程中辅助接点先闭合，与辅助接点串联的电阻使电容器预充电，然后主接点再闭合，于是就限制了电容器投入时的涌流。

符合开关就是将晶闸管与继电器接点并联使用，但是复合开关既使用晶闸管又使用继电器，于是结构就变得比较复杂，成本也比较高，并且由于晶闸管对过流、过压及对dv/dt的敏感性也比较容易损坏。

在实际应用中，复合开关故障多半是由晶闸管损坏所引起的同步开关是近年来最新发展的技术，顾名思义，就是使机械开关的接点准确地在需要的时刻闭合或断开。

对于控制电容器的同步开关就是要在接点两端电压为零的时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧分断。

由于同步开关省略了晶闸管，因此不仅成本降低，而且可靠性提高。

同步开关是传统机械开关与现代电子完美结合的产物，使机械开关在具有独特技术性能的同时，其高可靠性以及低损耗的特点得以充分显示出来。

当电网的负荷感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过补偿状态，这时电网的电流超前于电压的一个角度，功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。

下面就功率因数型举例说明。

当这个物理量满足要求时，如cosΦ超前且>0.98，滞后且>0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信号发出，这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投入。

当检测到cosΦ不满足要求时，如cosΦ滞后且<0.95，那么将一组电容器投入，并继续监测cosΦ如还不满足要求，控制器则延时一段时间（延时时间可整定），再投入一组电容器，直到全部投入为止。

当检测到超前信号如cosΦ<0.98,即呈容性载荷时，那么控制器就逐一切除电容器组。

要遵循的原则就是：先投入的那组电容器组在切除时就要先切除。

如果把延时时间整定为300s，而这套补偿装置有十路电容器组，那么全部投入的时间就为5分钟，切除也这样。

在这段时间内无功损失补只能是逐步到位。

如果将延时时间整定的很短，或没有设定延时时间，就可能会出现这样的情况。

当控制器监测到cosΦ〈0.95，迅速将电容器组逐一投入，而在投入期间，此时电网可能已是容性负载即过补偿了，控制器则控制电容器组逐一切除，周而复始，形成震荡，导致系统崩溃。

是否能形成振荡与负载的性质有密切关系，所以说这个参数需要根据现场情况整定，要在保证系统安全的情况下，再考虑补偿效果。

1.1 交流接触器控制投入型补偿装置。

由于电容器是电压不能瞬变的器件，因此电容器投入时会形成很大的涌流，涌流最大时可能超过100倍电容器额定电流。

涌流会对电网产生不利的干扰，也会降低电容器的使用寿命。

为了降低涌流，大部分补偿装置使用电容器投切专用接触器，这种接触器有1组串联限流电阻与主触头并联的辅助触头，在接触器吸合的过程中，辅助触头首先接通，使电容器通过限流电阻接入电路进行预充电，然后主触头接通将电容器正常接入电路，通过这种方式可以将涌流限制在电容器额定电流的20倍以下。

此类补偿装置价格低廉，可靠性较高，应用最为普遍。

由于交流接触器的触头寿命有限，不适合频繁投切，因此这类补偿装置不适用频繁变化的负荷情况。

1.2 晶闸管控制投入型补偿装置。

这类补偿装置就是SVC分类中的TSC子类。

由于晶闸管很容易受涌流的冲击而损坏，因此晶闸管必须过零触发，就是当晶闸管两端电压为零的瞬间发出触发信号。

过零触发技术可以实现无涌流投入电容器，另外由于晶闸管的触发次数没有限制，可以实现准动态补偿（响应时间在毫秒级），因此适用于电容器的频繁投切，非常适用于频繁变化的负荷情况。

晶闸管导通电压降约为1V左右，损耗很大（以额定容量100Kvar的补偿装置为例，每相额定电流约为145A，则晶闸管额定导通损耗为145×1×3=435W），必须使用大面积的散热片并使用通风扇。

晶闸管对电压变化率（dv/dt）非常敏感，遇到操作过电压及雷击等电压突变的情况很容易误导通而被涌流损坏，即使安装避雷器也无济于事，因为避雷器只能限制电压的峰值，并不能降低电压变化率。

此类补偿装置结构复杂，价格高，可靠性差，损耗大，除了负荷频繁变化的场合，在其余场合几乎没有使用价值。

1.3 复合开关控制投入型补偿装置。

复合开关技术就是将晶闸管与继电器接点并联使用，由晶闸管实现电压过零投入与电流过零切除，由继电器接点来通过连续电流，这样就避免了晶闸管的导通损耗问题，也避免了电容器投入时的涌流。

但是复合开关技术既使用晶闸管又使用继电器，于是结构就变得相当复杂，并且由于晶闸管对dv/dt的敏感性也比较容易损坏。

1.4同步开关（又名选相开关）投入型补偿装置。

同步开关技术是近年来最新发展的技术，顾名思义，就是使机械开关的接点准确地在需要的时刻闭合或断开。